Синтезатор передаточных характеристик n-каскадного четырехполюсника

 

Изобретение относится к вычислительной технике и радиотехнике, может быть использовано при анализе и синтезе длинных линий, линий задержки, фильтров, согласующих цепей, многокаскадных усилителей. Цель изобретения - повышение быстродействия синтезатора . Устройство содержит генератор опорных сигналов, коммутатор, N-3 блоков умножителей, N-3 блоков сумматоров , шесть дополнительных блоков умножителей, шесть дополнительных блоков сумматоров, выходной блок умножителей , блок вычисления тригоно- . метрических функций, выходной блок сумматоров и блок индикации модуля и фазы. Сущность изобретения основана на том, что основная часть сомножителей в слагаемых, определяющих тот или 1ИНОЙ элемент результирующей матрицы передачи, является одинаковой для любого элемента этой матрицы, который формируется по заданным правилам. Реализация этих правил путем введения в синтезатор шести дополнительных блоков умножителей и шести дополнительных блоков сумматоров, а также за счет новых связей между этими блоками и другими блоками синтезатора позволила достичь поставленной цели. I ил. с ю с: 1...

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ БЛИН (5D 4 G 06 G 7/48

kp;

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 1, "

H ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3735655/24-24 (22) 29.04.84 (46) 30.05.86. Бюл. № 20 (72) A.À.Перепелица, А.Г.Онищук и В.В.Зазнов (53) 681.3(088.8) (56) Вычислительная техника: Справочник. Под ред. Г.Хаски и Г.Кориа, N. — Ë.: Энергия, 1964, т.1, с.6! — 75.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1051550, кл. С 06 G 7/48, )983. (54) СИНТЕЗАТОР ПЕРЕДАТОЧНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК N — КАСКАДНОГО ЧЕТЫРЕХПОЛОСНИКА (57) Изобретение относится к вычислительной технике и радиотехнике, может быть использовано при анализе и синтезе длинных линий, линий задержки, фильтров, согласующих цепей, многокаскадных усилителей. Цель изобретения — повышение быстродействия синтезатора. Устройство содержит генератор

„„SU„„1234855 А 1 опорных сигналов, коммутатор, N-3 блоков умножителей, N-3 блоков сумматоров, шесть дополнительных блоков умножителей, шесть дополнительных блоков сумматоров, выходной блок умножителей, блок вычисления тригоно; метрических функций, выходной блок сумматоров и блок индикации модуля и фазы. Сущность изобретения основана на том, что основная часть сомножителей в слагаемых, определяющих тот или иной элемент результирующей матрицы передачи, является одинаковой для любого элемента этой матрицы, который формируется по заданным правилам. Реализация этих правил путем введения в синтезатор шести дополнительных блоков умножителей и шести дополнительных блоков сумматоров, а также за счет новых связей между этими блоками и другими блоками синтезатора позволила достичь поставленной цели. 1 ил.

1 123

Изобретение относится к радиотехнике и вычислительной технике, предназначено для использования при проектировании и исследовании длинных линий, линий задержки, фильтров, согла сующих цепей, многокаскадных усили; телей, Целью изобретения является повышение быстродействия синтезатора.

На чертеже показана структурная схема синтезатора.

Синтезатор передаточных характеристик N-каскадного четырехполюсник содержит генератор 1 опорных сигналов, коммутатор 2, N-3 блоков умножи (элемент 1.!), г

tI !! 11 -11

4 1 3 2 а а . аг 1 a!2

tt

az a!2 а!2

4 » г я 21 22 12 а а

aгI I a 12 a!1 I a!1

4 1 Ь 2 ( г(.!2 71

1 ! з а„а2, a,2 ° ан ! (э а2! azz а22 . а12

I 1 (элемент 2.1)

4 а„ I а„° а„ а, ! !! 1 I 71 гг

4 3 ! а!2

4 1 3 2 а21 azz агг ( (з !

2 « 21 з аг, а!г аг! агг (4 1 ъ г а,! ° а.,г a12 аг! г агя а22 22

В данном случае необходимо сформировать два столбца сомножителей, т.е, коммутатор должен иметь группу в 8 (N-2) = 8 2 = 16 входов и 2 (N — 2)=4

Н-» групп выходов, по 2 выходов в каждой группе. На первых двух группах выходов коммутатора 2 формируются столбцы сигналов, пропорциональных

4855 телей 3, N-3 блоков сумматоров 4, шесть дополнительных блоков умножителей 5! -56, шесть дополнительных блоков сумматоров 6»-6, выходной блок умножителей 7, блок 8 вычисления тригонометрических функций, выходной блок сумматоров 9 и блок индикации 10 модуля и фазы, группы информационных входов и выходов которых соединены по приведенной схеме.

Рассмотрим работу синтезатора для случая синтезирования передаточных характеристик четырехкаскадного четырехполюсника, элементы которого могут быть представлены в виде: (элемент 1.2) » а1, 1 а!2! а 11

12

1 а. !!

1 а,2

t а„

1 а,, (элемент 2

2 ! г

1 7 azt ,!

21 azz ! ъ

I

2 I ! а„° а, I

2 !

azz а!г г

2i 77

2) 4 а, а, 4 а, I агг

1 а7

4 а«

a zz

22

I г!

1 аг, а,„

a7z

1 аг, 4 агг

72 модулям,, а на вторых двух группах выходов формируются столбцы сигналов пропорциональных фазам соответствующих сомножителей. Число блоков умножителей и число блоков сумматоров равно N-3=1.

При увеличении числа каскадов И в четырехполюснике соо : .гственно

4 З аtz

4 а, ) а„ ! а 12 а2!

4 » I az

4 а а !

4 Ъ аг2 а12 (22 72

4 я

2 1 а, I

a„1 ! а, l

zz ) г 1 а,„

2

12

2 а22 I увеличивается число групп. входов и выходов коммутатора 2, число групп выходов генератора 1 число блоков умножителей 3 и блоков сумматоров 4.

Синтезатор работает следующим

5 образом.

Генератор 1 формирует опорные сигналы, пропорциональные модулям и фаХ зам элементов а;>, где i=1,2; j=l,2;

k=1,2,3,4. Часть этих сигналов, со- 10 ответствующих значению k=2,3, т.е.

/а71 /> /a12 / /a22 /> а1! 1 а21 г г . э э э

Ча>2 > Магг > Ра;, Маг! > Ча!2 !!> a ере п р ую группу 8 (n-2) =

=16 выходов подается на коммутатор 2, формирующий столбцы сигналов, из которых состоит общая для всех элементов результирующей матрицы передачи часть сомножителей в слагаемых: на соответствующих выходах первой группы: на соответствующих выходах второй группы:

/а,, /, /а,, /, /а „ /, /а, ., /, /а » /, на соответствующих выходах треть- ЗО ей группы:

2 г г г 2 ->а!! 4а21 > а>г а Ч г г 2

22 г! > 12 > 22 и на соответствующих выходах четвертой группы: э, э э з 35

Ча! > Маг > Цаг! > qa!z>, э, э э

22 > 22

Первые две группы выходов коммута.— тора 2 подключены к блоку умножителей

3, а оставшиеся две группы выходов 40 коммутатора 2 подключены к блоку сумматоров 4, в которых осуществляется соответственно перемножение и сложение соответствующих сигналов. На группе выходов блока умножителя 3 45 формируется столбец сигналов, пропорциональных произведениям модулей соответствующих элементов общей части:

/а 2! /, /а / /а>2/, пе выходов блока сумматоров 4 формируется столбец сигналов, пропорциональных суммам фаз соответствующих элементов а!! + ра>,, ч>а1! + 1-I а,, >5

Q а + х!>а>2 pд21 + аг !>а 2 +

2 Э . г .. г 2 a!2 7a2i azz а 2 э агг + 1 аг

1234855 4

На (8(N-2)+1)-вых выходах (где

1=1,2,...,8) генератора 1 формируются опорные сигналы, пропорциональные ! модулям величины а; и а;2 а именвых выходах (где 1=1,2,...,8) генератора 1 формируются сигналы, пропор!

4 циональные фазам величин а;; и а;> !

Ц а,,, (а„г, ср а„, ца

Сигналы с группы выходов блока умножителей 3 подаются на третьи группы входов первых двух дополнительных блоков умножителей 5, и 5 > на первые и вторые группы входов каждого из которых с соответствующих групп выходов генератора 1 подаются сигналы пропорциональные соответственн величинам /а „ /, /а, / и /а, /

/а /. В каждом из этих двух дополнительных блоков умножителей 5 и

5 2 производится перемножение сигналов, поступивших на их группы входов. В результате на группе выходов первого дополнительного блока умножителей 5 будет сформнрован столбец сигналов, пропорциональных произведениям следующих величин: ( а„ . 1 а« а„

4 > г

» 11 21

4 г 2 (2) аг1 а12

Ф Э 2 аг а>г

2 а 12 !

4 > 2 ! агг агг а на группе выходов второго дополнительного блока умножителей 5 сформирован столбец сигналов, пропорциональных произведениям следующих величин

2 а, ° a» a»

4 Э 2

I а!г а» а21 ! ! а 12 а !! а! ! ! а» а22

4 Ъ 2 (3)

4 3 2 аг a12 а» !

4 ! а .,

4 I

a2z.

4 f 3 2

azz 1агг 22

1234855

Сигналы с групп выходов первого и второго дополнительных блоков умножителей 5„ и 5 подаются на группы входов соответственно третьего 5> и пятого 5, четвертого 51 и шестого 5. дополнительных блоков умножителей 5, на другие группы входов третьего 5> и четвертого 5» пятого 5> и шестого 5а дополнительных блоков умножителей 5 соответствующих групп выходов генератора 1 подаются сигналы, пропорциональные соответственно величинам /al» /, !

/аа / и /а / /аг" /

В результате на выходе третьего

5>, четвертого 5», пятого 5 и шестого 56 дополнительных блоков умножителей 5 формируются столбцы сигналов, пропорциональных произведению модулей. сомножителей B слагаемых, относящихся соответственно к элементам (1,1), (1.2), (2.1), (2.2) результи— рующей матрицы передачи (1).

По аналогичным закономерностям осуществляется сложение соответствующих сигналов, пропорциональных фазам сомножителей в слагаемых, в дополнительных бпоках сумматоров 6.

В ре-ультате на выходе третьего

6, четвертого 6», пятого 6, шестого 6. дополнительных блоков суммато6 ров 6 формируются столбцы сигналов, пропорциональных сумме фаз сомножителей в слагаемых, относящихся ссот- 35 ветственно к элементам (1.1), (1.2), (2.1), (2.2) результирующей матриць: передачи (1).

Сигналы с выходо" 6 четвертого 6», пятогс 6 и шестого

6ь дополнительных бло — îâ сумматоров

6 поцаются на соответствующие группы входов блока 8 вычисления тригоно— метрических функций, на четырех группах выходов которого формируются сиг- " налы, пропорциональные косинусу и синусу сигналов, поданных на е "o одноименные входы. Эти сигналы подают1 ся на соответствующие группы входов выходного блока умножителей 7, на -> » каждой группе выходов которого получают два столбца сигналов, пропорциональные реальной и мнимой частям каждого слагаемого, относящиеся соотв тственно к элементам (1.1), (1.2), (2.1), (2.2) результирующей матрицы передачи (l). В выходном блоке сумматоров 9 осуществляется сложение сигналов каждого столбца по отдельности, т. е. осуществляется отдельное суммирование реальных и мнимых частей комплексных чисел, представленных сигналами, поступившими на группы входов выходного блока сумматоров 9.

В результате на каждой паре выходов выходного блока сумматоров 9 будут сформированы два сигнала, амплитуда первого из которых представляет реальную, а амплитуда второго мнимую части соответствующих элементов результирующей матрицы передачи (1). формула и з о б р е т е н и я

Синтезатор передаточных характеристик N-каскадного четырехполюсника, содержащий N-3 последовательно включенных блоков умножителей, N — 3 последовательно включенных блоков сумматоров, генератор опорных сигналов, коммутатор, блок вычисления тригонометрических функций, выходной блок умножителей, выходной блок сумматоров и блок индикации, четыре пары информационных входов которого подключены к

-.етырем соответствующим парам информационн>lx выходов выходного блока сумматоров, подсоединенного четырьмя группами информационных входов к четырем соо гветствующим группам информаиионных выходов выходного блока умно:яп елей, первые четыре группы информационных входов которого подключены к четырем соответствующим группам информационных ьыходов блока вычисления тригонометрических функций, первая группа информационных выходов генератора опорных сигналов подключеkIa к соответствующей группе информа«ffokIIIblx входов коммутатора, подсоединенного двумя группами информационных выходов к одним из групп информационных входов соответственно первого блока умножителей и первого блока сумматоров, свободные груптты инфсрблоко в уьfkfO)KH телей и всех блоков сумматоров подключеfkbl к cooòâåò< твующим группам информационных выходов коммутатора, отлг:чающий с ятем,что,с целью повьш ения быстродействия, он содержит шесть доно Iffkf TPльных блоков сумматоров и шесть дополнитель1234855

Составитель А.Маслов

Техред И.Попович Корректор С.Шекмар

Редактор M.Öèòêèíà

Заказ 2987/52 Тираж 67! Подписное

ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий!

13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,l ных блоков умножителей, по две группы информационных входов первого и второго дополнительных блоков сумматоров и дополнительных блоков умножителей подключены к соответствующим группам информационных выходов генератора опорных сигналов, а их третьи группы информационных входов подсое-, динены соответственно к группе информационных выходов (N-3)-го блока сумматоров и (N — 3)-ro блока умножителей, по две группы информационных входов соответственно третьих и четвертых и пятых и шестых дополнительных блоков сумматоров и дополнительных блоков перемножителей объединены и подключены к соответствующим группам информационных выходов генератора опорных сигналов, третьи группы информационных входов третьего и пятого дополнительных блоков сумматоров и третьи группы информационных вхо— дов третьего и пятого дополнительных блоков умножителей объединены и соединены с группами информационных выходов первых соответственно дополнительного блокй сумматоров и дополнительного блока умножителей, третьи группы информационных входов четвертого и шестого дополнительных блоков сумматоров и третьи руппы информационных входов четвертого и шестого дополнительных блоков умножи10 телей объединены и соединены с группами информационных выходов вторых соответственно дополнительного блока сумматоров и дополнительного блока умножителей, группы информационных

15 выходов третьего, четвертого, пятого и шестого дополнительных блоков сумматоров подключены к четырем соответствующим группам информационных входов блока вычисления тригонометричес20 ких функций, а группы информационных выходов третьего, четвертого, пятого и шестого дополнительных блоков умно,жителей. — к вторым четырем соответствующим группам информационных входов выходного блока умножителей.